本文介绍的多功能电路测试笔，结构简单、安装调试容易，体积小巧，携带方便，功能强、用途广泛。既可测量数字电路的逻辑状态，又可作为一种多用途的信号源，广泛用于数字电路的测试、微机系统的维修及模拟电路的调试中。
电路工作原理
整机电路见图1。以IC1为主组成基准方波信号发生器。通过转换开关SB2来改变接入电路的电容器C1～C6，对振荡频率分六档进行粗调，电位器RP1对频率进行细调。由4脚输出正向方波，由3脚输出负向方波。其输出方波的后沿同时用来触发IC2组成的单稳态电路。该电路借助于开关SB3来选择电容器，使脉冲宽度在10μs到100ms之间变化。其最大输出电流为100mA。由3脚输出占空比可调的正脉冲，并通过IC1中的一个反相器，同时输出占空比可调的负脉冲。第一级的方波频率和第二级的占空比均可分别调节互相不受影响。
以IC3为主构成单脉冲／脉冲串发生器，用来产生单脉冲或脉冲串。此电路由R6、C13构成抗抖动电路，以消除由于开关SB5按下时可能产生的抖动，以便产生一个“干净”的单脉冲，当SB5一直按下时，经过一段延时，电路将产生一串脉冲。这段延迟时间由R8来调整。由R10和VD2构成放电回路。以适应SB5的快速和重复按下。脉冲串的频率由RP3调节。
由V1和V2为主构成逻辑状态测试电路。当输入为低电平时，V1导通，V2截止，双色发光二极管VD3发绿光；当输入为高电平时，V1截止，V2导通，VD3发红光；当输入脉冲时V1、V2轮流导通，频率较低时，VD3红、绿交替闪动，频率较高时，VD3发橙光；当输入端悬空时，V1、V2均截止，VD3不发光。由SB1—7输入为TLL电平，CMOS电平时由SB1—8输入。从而，采用两只晶体管构成简单的电路。实现四种逻辑状态、两种电路电平的测量。
由IC4构成音响发生器电路。这是一个典型的键控振荡器电路，由R15、R16、C20产生约1.5kHz的音频信号。通常，IC4的5脚通过电阻R17接地，电路停振。当5脚为高电平时，电路起振。可根据需要，通过SB2—8接通音响电路。
XS1为输出插孔，通过屏蔽电缆，可代替探头作固定输出。XS2为5V蓄电池E的充电插孔。XS3为CMOS电源插孔，当需要输出CMOS电平时，可由此插口送入合适的电压，以得到需要的CMOS电平输出。
元器件的选用与制作
IC1、IC4选用CMOS四与非门CD4011。IC2选用NE555。IC3用CD4093。V1可选用3DG类管子，V2可选用3DG类管子。两管β＞60即可，这两管子的反向穿透电流要小。SB1、SB2、SB3均采用双列直插式8位微型拨动开关。VD3选用双色发光二极管2EF302。电容C1～C6、C8～C12最好选用涤纶或云母电容，质量要可靠。其它元件无特殊要求。电阻均可采用1／8W以下的。电池采用小型5V镍—镉蓄电池，可反复充电使用。当然也可采用市售层迭6V电池，但要增加一个简单的5V稳压电路。
安装与调试
该机安装与调试都很简单，一般焊接无误即可工作。如有条件，可借助示波器或频率计来调整C1（然后微调BP1），使f\(_{1}\)在1Hz～10Hz之间变化。同理调整C2使f2在10Hz～100Hz之间变化。依此类推，调C3使f\(_{3}\)满足100Hz～1kHz，f4满足1kHz～10kHz，f\(_{5}\)满足10kHz～100kHz，f6满足100kHz～1MHz。与上面类同，借助示波器，调整电容器C8～C12（微调RP2），使方波的宽度分别满足10μs、100μs、1ms、100ms即可。由于电容器C1～C6、C8～C12决定了振荡频率的精度和工作的稳定性，应注意挑选。
脉冲串的频率由RP3调节，可根据实际需要使其工作在相应的频率上。
Z为压电陶瓷，其大小为Φ27mm。该机的面板安装，可参考图2。
使用
打开电源开关SB4指示灯VD4亮，电路处于工作等待状态。
逻辑电平的测试
将SB3—1拨向ON，逻辑状态测试电路即工作。如待测电平为TTL电平，则将SB1—7拨向ON（如待测为CMOS电平，将SB1—8拨向ON），连测试笔与被测电路的接地线，探头触及被测点，即由VD3显示电路的逻辑状态。VD3红为逻辑1，VD3绿为逻辑0，VD3橙为脉冲，若要用声响表示状态，只须将SB2—8拨向ON。此时，高电平发声。在环境光线较强的地方，也可关闭SB1—7（或SB1—8），而单由声响表示所测逻辑状态。
单脉冲／脉冲串的输出
将SB3—2拨向ON，该部分电路即工作。每按一下SB5，就可输出一单个脉冲。如SB5一直按下，经过一段延时，将输出一脉冲串，调节RP3（△T），可改变该脉冲串的频率。接通SB1—15可输出正向脉冲，接通SB1—16输出负向脉冲。由探头（或XS1）均可输出。该功能可用于单步计数，步进电机的单步运转或多步运转。
将SB3—3拨向ON，并将SB1—1（或SB1—2）拨向ON，即可由探头（或XS1）输出—TTL电平的正向（或负向）方波。方波频率的粗调由SB2—1～SR2—6分六档（1Hz、10Hz、100Hz、1kHz、10kHz、100kHz）选择，细调由RP1（△f）担任。
输出占空比可调的脉冲波
在以上的基础上，断开SB1—1（或SB1—2），而将SB1—3（或SB1—4）拨向ON，即可输出—TTL电平的正向（或负向）占空比可调的脉冲波，脉冲宽度由SB3—4～SB3—8分五档（10μs、100μs、1ms、10ms、100ms）粗调，细调为RP2（△Q）。
如要输出CMOS电平的单脉冲／脉冲串，方波／占空比可调脉冲波时，只须将被送信号电路的电源由RP3送入测试笔，笔内电池即自行断开（注意电源极性，电压范围为+5V～+18V）。此时即可输出与被连接电路相匹配的CMOS信号。
自检
利用机内的逻辑电平测试电路，即可完成对要输出的单脉冲／脉冲串、方波／占空比可调脉冲波等的自检。使用时，只需在合上SB1—1（或SB1—2、SB1—3、SBR1—4、SB1—5、SB1—6）的同时，合上SB1—7（TTL电平）或SB1—8（CMOS电平），再接通SB3—1，即可由VD3显示上述相应电路的工作状态是否正常。也可合上SB2—8，用音响来表示上述电路的工作状态。在某些情况下，对于一些频率稍高的信号（例如f＞100Hz以上），使用相当方便。由XS1输出时各档波形见图3。（毛楠）
